 Podľa Vergíliovej Eneidy bol gigant Enkelados za vzburu proti olympským bohom potrestaný uväznením pod ostrovom Sicília. Podľa vedcov skúmajúcich vesmír väzní mesiac Enceladus pod svojou ľadovou škrupinou prostredie, v ktorom sú dostupné všetky ingrediencie dôležité pre existenciu mikroskopických organizmov.
Drobný gigant
Hoci je Enceladus pomerne malým svetom s priemerom približne 500 km, pre porovnanie, priemer nášho Mesiaca je 3 475 km, svojou veľkosťou ho prekoná iba päť spomedzi všetkých Saturnovych mesiacov. Objavil ho slávny William Herschel 28. augusta 1789 pomocou svojho veľkolepého „40-stopového“ ďalekohľadu. Reflektoru, ktorého primárne zrkadlo malo priemer 1,2 m a ohnisková vzdialenosť dosahovala 12 m, sa ani päť dekád po tom, ako bol skonštruovaný, veľkosťou nevyrovnal žiadny iný ďalekohľad na svete. Do objavu Encelada astronómovia evidovali iba päť Saturnových mesiacov, pričom už v septembri toho istého roku Herschel spozoroval aj siedmy satelit tejto planéty. Herschelov syn John Herschel vo svojej publikácii Výsledky astronomických pozorovaní robených pri Myse dobrej nádeje (angl. Results of Astronomical Observations Made at the Cape of Good Hope) vydanej v roku 1847 prisúdil týmto mesiacom dodnes používané názvy: Titan, Japetus, Rea, Tetyda, Diona, Enceladus a Mimas. Pomenovanie Encelada odkazuje na giganta Enkelada zo starogréckej mytológie, ktorý sa, podobne ako predtým titani pod vedením Krona (t. j. Saturna), zapojil do ťaženia proti olympským bohom.
Harmónia pohybov
Enceladus obehne svoju materskú planétu raz za 33 hodín, a to po dráhe s veľkou polosou približne 238 000 km, ktorá leží medzi orbitami mesiacov Mimas a Tethys (Tetyda) v najtenšej, no súčasne najhustejšej časti nevýrazného prstenca E. Vplyvom viazanej rotácie, typickej pre viaceré mesiace Saturna, je Enceladus privrátený k centrálnemu telesu vždy iba jednou stranou povrchu. Jeho obežná dráha má v dôsledku orbitálnej rezonancie s mesiacom Diona (doba jedného obehu Diony sa zhoduje s dobou dvoch obehov Encelada) tvar elipsy. Minimálna vzdialenosť od Saturna sa od maximálnej líši o viac ako 2 000 km.
 Oslnivá tvár
Enceladus je pokrytý mohutnou vrstvou vodného ľadu obsahujúceho stopové množstvá iných látok, ktoré zamŕzajú iba pri extrémne nízkych teplotách. Zloženie a štruktúra ľadu dodáva mesiacu jeho pozoruhodne hladký biely vzhľad a zároveň mu umožňuje pohltiť iba 1 % dopadajúceho slnečného svetla. Inými slovami, povrch Encelada má najvyššiu odrazivosť spomedzi všetkých známych veľkých telies slnečnej sústavy. Zemský Mesiac, ktorý vo fáze splnu dokáže pozorovanie nočnej oblohy poriadne znepríjemniť, pritom odrazí iba približne 12 % dopadajúcich slnečných lúčov. V dôsledku svojich reflexných vlastností je Enceladus nielen mimoriadne jasný, ale aj neobyčajne chladný – tamojšie povrchové teploty sa pohybujú na hranici –201 °C. Výrazne vyššie teploty (približne –93 °C) však boli namerané v okolí južného pólu. V regióne, ktorému dominujú štyri viac ako 100 km dlhé trhliny v ľadovej kôre, tiahnuce sa v pravidelnej vzdialenosti približne 35 km od seba. Tieto tzv. tigrie pruhy sú jednoznačne najpôsobivejšie geologické útvary na povrchu Encelada.
Mesiac prstenca E
Pýchou Saturna je bezpochyby jeho sústava prstencov. Prstenec E, ohraničený obežnými dráhami mesiacov Mimas a Titan, sa vymyká bežnej predstave Saturnovho prstenca. Nie je taký plochý ani zreteľne vymedzený ako ostatné prstence obklopujúce túto planétu, tvarom pripomína skôr obrovskú šišku vyplnenú prevažne mikroskopickým materiálom. Napriek tomu, že tento – od Saturna druhý najvzdialenejší – prstenec sa tiahne na ploche neuveriteľných 300 000 km, je kvôli svojmu zloženiu sotva badateľný. Niet preto divu, že prvýkrát bol pozorovaný až v roku 1966. Skutočnosť, že centrálnu časť tohto kolosálneho objektu, do ktorej je sústredený najväčší počet prachových a ľadových častíc, pretína orbita Encelada, viedla k predpokladu, že ich zdrojom je práve neveľký mesiac. Teóriu napokon potvrdili údaje získané z preletov vesmírnej sondy Cassini nad povrchom Encelada v roku 2005, keď boli v južnej polárnej oblasti pozorované prejavy kryovulkanickej aktivity. Viac ako 100 gejzírov sústredených v tigrích pruhoch chrlí do medziplanetárneho priestoru ohromné množstvo vodnej pary a ľadu. Vo vzorkách, ktoré sonda Cassini neskôr zhromaždila počas preletov cez tieto oblaky, sa vyskytovali tiež metán a ďalšie uhľovodíky, oxid uhličitý, molekulárny vodík a dusík, ale i organické zlúčeniny či stopy amoniaku. Kým častice väčších rozmerov dopadajú po vyvrhnutí späť na povrch mesiaca, časť mikroskopického materiálu má dostatočne vysokú rýchlosť na to, aby unikla z jeho gravitačného pôsobenia a stala sa súčasťou prstenca E. Intenzita ľadových erupcií vzrastá, keď sa Enceladus na svojej eliptickej dráhe od Saturna vzďaľuje. Vesmírny ďalekohľad Jamesa Webba v novembri 2022 zaznamenal dosiaľ najväčší – 9 600 km vysoký – gejzír, z ktorého unikalo takmer 300 kg materiálu za sekundu.
Vodný svet
Rozbor chemického zloženia častíc vytrysknutých gejzírmi na povrch Saturnovho mesiaca poskytol prvé dôkazy o existencii oceánu tekutej vody ukrytej pod masívnou vrstvou ľadu. V tomto materiáli bola zistená prítomnosť solí sodíka, ktoré museli vzniknúť v kvapalnom prostredí. Ďalší nepriamy dôkaz o tom, že pod ľadovou škrupinou Encelada sa nachádzajú rezervoáre tekutej vody, priniesli merania gravitačného vplyvu tohto telesa na trajektóriu sondy Cassini počas troch jej blízkych preletov v rokoch 2010 a 2012. Práve voda v kvapalnom skupenstve, ktorá je o 7 % hustejšia ako ľad, sa javila ako najuveriteľnejšie vysvetlenie gravitačnej anomálie zistenej nad oblasťou južného pólu. Podľa pôvodných predstáv mal byť relatívne plytký oceán situovaný pod tigrími pruhmi a prikrytý ľadovým pancierom hrubým približne 30 – 40 km. Uvedený náčrt vnútornej stavby však značne prekreslila – v septembri 2015 publikovaná – analýza stoviek fotografií zhotovovaných v priebehu sedemročného obdobia, pomocou ktorých vedci dokumentovali pozície kráterov a iných útvarov na povrchu ľadového satelitu. Na jej základe objavili výkyvy obežnej dráhy (libráciu) Encelada okolo Saturna, ktorých miera naznačuje, že pevné jadro a ľadová kôra mesiaca sú oddelené kvapalnou vrstvou rozprestierajúcou sa po celom jeho obvode. Z meraní librácie vyplýva, že slaný podpovrchový oceán má globálny charakter a (na úkor ľadového panciera) zaberá násobne viac celkového objemu mesiaca, ako sa predpokladalo.
 Tajomstvá v hlbinách
Ako je možné, že v takom chladnom prostredí vnútorný oceán nezamrzne? Za kľúčový zdroj energie, ktorými maličký Enceladus dokáže kompenzovať tepelné straty, sa v súčasnosti okrem iného (napríklad rozpadu rádioaktívnych látok) považuje slapové zahrievanie. Pretože Enceladus sa pohybuje po eliptickej dráhe, intenzita gravitačného ťahu Saturnu sa pravidelne mení. Tieto zmeny vedú k deformáciám celého telesa a generovaniu tepla v jeho jadre, vďaka čomu existujú na dne oceánu miesta, kde teplota vody, ktorá sa s ním dostane do kontaktu, dosahuje až 90 °C. Model slapového zahrievania zahŕňa hypotézu, podľa ktorej je jadro mesiaca tvorené pórovitou silikátovou horninou, pričom jeho dutinami cirkuluje voda z oceánu. Keď sa voda vnútri jadra zohreje, začne stúpať späť do vonkajších vrstiev a cestou chemicky reaguje s horninou. Voda obohatená o rozpustené čiastočky silikátov následne uniká do oceánu cez hydrotermálne prieduchy na dne, postupne chladne a ďalej prúdi až k ľadovej kôre, odkiaľ je vyvrhnutá gejzírom do kozmu. Hydrotermálna aktivita na Encelade ponúka presvedčivé vysvetlenie vysokej koncentrácie teplých škvŕn a zároveň malej hrúbky ľadu (iba asi 1 – 5 km) na póloch mesiaca, ako aj prítomnosti kremičitanových nanočastíc, amoniaku, metánu, molekulárneho vodíka a ďalších látok v prstenci E.
Jednotlivé kamienky mozaiky, ktoré vedci skladajú od prvého preletu sondy Cassini nad ľadovým mesiacom v roku 2005, vedú k zásadnej otázke: existujú na Encelade živé organizmy? Zo šiestich základných prvkov potrebných pre vznik života vo forme, akú poznáme na Zemi, bolo donedávna vo vzorkách gejzírmi vyvrhnutého materiálu identifikovaných päť – uhlík, vodík, dusík, kyslík a síra. V júni 2023 NASA potvrdila, že pod ľadovou kôrou mesiaca sa nachádza aj posledná biogénna zložka, fosfor. Ten je napríklad súčasťou DNA a RNA všetkých živých organizmov na našej planéte. Ako vhodný metabolický zdroj energie by mohol slúžiť plynný vodík, ktorý pozemské mikroorganizmy spracovávajú v procese zvanom metanogenéza. Vyššie spomenuté predpoklady – globálny oceán v tekutom stave, slapové zahrievanie ako zdroj termálnej stability mesiaca, hydrotermálne prieduchy ani fascinujúci chemický koktejl, ktorý prepúšťajú z kamenného jadra – síce automaticky neznamenajú, že Enceladus poskytuje útočisko pre spoločenstvá mikroorganizmov. Avšak pokroky vo výskume tohto vodného sveta naznačujú, že sľubnejšieho kandidáta na výskyt mimozemského života by sme v slnečnej sústave hľadali ťažko.
Juraj Valko, Krajská hvezdáreň v Žiline
Použité zdroje:
|
.png "https://www.facebook.com/KrajskaHvezdarenZilina"){kind=logo}
Podľa Vergíliovej Eneidy bol gigant Enkelados za vzburu proti olympským bohom potrestaný uväznením pod ostrovom Sicília. Podľa vedcov skúmajúcich vesmír väzní mesiac Enceladus pod svojou ľadovou škrupinou prostredie, v ktorom sú dostupné všetky ingrediencie dôležité pre existenciu mikroskopických organizmov.